¿Pueden los modelos matemáticos ayudar a cuidar nuestro planeta?
Desde hace unos años, se escucha cada vez más frecuentemente hablar de algo en apariencia tan «abstracta» como son los modelos matemáticos. Con la epidemia del COVID-19 los telediarios se llenaban de noticias con «predicciones» sobre lo que podría pasar en el futuro y el impacto de diferentes medidas de confinamiento. Esta situación de emergencia global, y la falta de experiencia ante algo completamente nuevo, convirtieron el problema en algo demasiado inabarcable como para no emplear alguna herramienta que nos ayudara a evaluar cuáles eran las mejores alternativas para gestionar la pandemia, y aquí es donde los modelos jugaron un papel fundamental.
Primero, es necesario remarcar que los modelos no son una «ciencia adivinatoria», sino que son solo una representación de la realidad. De hecho, en nuestra cabeza diariamente construimos modelos mentales y escenarios futuros para tomar decisiones, es decir, en base a nuestra experiencia pasada nos anticipamos y evaluamos las consecuencias en el futuro de diferentes alternativas y en base a ello elegimos por ejemplo que tipo de calzado llevar a una boda, o nos organizamos la semana. Pero cuando el sistema se vuelve demasiado complejo (muchas variables interconectadas), solo nos quedan tres opciones
1) Volvernos locos intentando analizar mentalmente algo inabarcable.
2) Arriesgarnos sin pensar en las consecuencias futuras.
3) Apelar a la ayuda que proveen los modelos o herramientas más formales a la hora de tomar decisiones.
Por supuesto, no vamos a construir un modelo para decidir qué tipo de ropa llevar a un viaje, pero en el caso de análisis de decisiones importantes, como son ciertas políticas y estrategias que requieren grandes inversiones o cuyas consecuencias son relevantes para la sociedad, sí que parece la opción más apropiada.
Ante situaciones de emergencia, y de alta incertidumbre como ocurrió durante la pandemia, los modelos y las herramientas de planificación construidas a partir de ellos, nos sirven de guía, ya que por mucha incertidumbre que inevitablemente el futuro implica, es mejor tomar decisiones «guiados bajo la luz de un faro» que totalmente a oscuras: según George E.P.Box «en esencia todos los modelos son ‘ incorrectos ´ , la cuestión práctica es si nos son útiles».
Otra situación sin duda de emergencia, aunque en apariencia más lejana, es el cambio climático. Debido al aumento de emisiones de gases de efecto invernadero (GEI) desde la Revolución Industrial, se ha alterado el equilibrio en el planeta, ya que estos gases funcionan como una «manta» atmosférica y no dejan salir la energía que proviene del sol. El CO2 es el gas que más está contribuyendo actualmente a este calentamiento, básicamente porque es el que más hemos emitido en estos últimos años. Este gas, junto con el metano (CH4) y el óxido nitroso (N2O) se denominan GEI «de larga vida», debido a que persisten en la atmósfera durante décadas e incluso siglos. Debido a esto, en las políticas climáticas es fundamental tener en cuenta las dinámicas del sistema climático en el que los efectos son a largo plazo, y además se presentan inercias, es decir si en este año 2021 cortáramos todas las emisiones de GEI la temperatura seguiría aumentando. Por lo tanto, el momento (año) en el que se aplican e implementan las políticas es también clave.
Debido a esto, es fundamental el empleo de modelos dinámicos para el diseño de políticas climáticas, es decir, modelos en los que la variable tiempo es la pieza fundamental y precisamente el objetivo es poder determinar cómo ciertas variables de interés van a evolucionar en el tiempo, construyendo escenarios (o diferentes «posibles» futuros). Igualmente, debido a las características del problema la evaluación de políticas climáticas no se realiza solo a corto-medio plazo, sino que también requiere hacerse a largo plazo. Por ejemplo, el objetivo de neutralidad climática de la Unión Europea se fija en 2050: ¡para casi dentro de 30 años!
Ante este problema global, se hace necesario la definición de instrumentos de planificación para dar una «respuesta internacional y coordinada». En concreto la Unión Europea demanda a cada Estado miembro la elaboración del PNIEC (Plan Nacional Integrado de Energía y Clima) en el que cada país indica sus propios objetivos de descarbonización así como las medidas para alcanzarlos incluyendo políticas de transición energética, junto a un análisis previo de dichas políticas, precisamente empleando este tipo de modelos y proyecciones futuras.
Así, los modelos son herramientas de soporte clave para ayudar al político o al responsable a diseñar políticas o estrategias a partir de la información que ofrecen. Sabemos que la perfección en la vida real (en los sistemas reales) no existe, pero sí podemos tomar mejores decisiones evaluando qué alternativas son mejores, o si simplemente son viables antes de implementarlas. No tendría ningún sentido en un plan político definir objetivos y medidas tirando números al aire. ¿Qué confianza darían estas promesas políticas a largo plazo? ¿Qué sentimiento produciría en la población? No solo enfado, sino algo peor: desconfianza, derivando esta en desesperanza e inacción. Por ello, las herramientas de planificación tienen que: ayudar a entender el problemas y concienciar, y en segundo lugar, analizar y comparar las soluciones, incluyendo su eficacia, motivando así la aceptación de dichas soluciones así como su futura implantación.
Pero el cambio climático no es el único problema de nuestra sociedad. Hace poco en las noticias se dio a conocer una investigación de la revista Science, en las que se alertaba sobre la amenaza de la biodiversidad debido al futuro despliegue masivo y si ordenación de energías renovables en el territorio. Por ello, los instrumentos de planificación deben ir más allá y ayudarnos a responder a preguntas «algo» más complejas: ¿ cómo llevar a cabo la transición energética de una manera ordenada y socialmente justa? ¿ cómo planificar el territorio actuando frente al cambio climático, favoreciendo el desarrollo local, y a la vez respetando la biodiversidad? A este respecto, es clave en el diseño de políticas climáticas y de energía considerar también los diferentes objetivos de desarrollo sostenible (sociales, económicos, medioambientales, etc..), y por tanto el emplear modelos que permitan realizar análisis holísticos teniendo en cuenta el resto de aspectos, como por ejemplo mediante los denominados Modelos de Evaluación Integrada (Integrated Assessment Models, IAMs)
CARTIF participa en el desarrollo de este tipo de herramientas de soporte a la toma de decisiones en materia de cambio climático en proyectos como CCLiMAP1 y LOCOMOTION2. En el primer caso desde el modelado de las emisiones de GEI derivadas de los instrumentos de ordenación del territorio a nivel municipal. En el segundo proyecto, mediante el desarrollo de IAMs (Modelos de evaluación integrada) en dinámica de sistemas, permitiendo el análisis y diseño de políticas de transición energética y de sostenibilidad incluso a nivel mundial.
En las empresas es fundamental el diseño y evaluación de estrategias antes de tomar decisiones con el fin de usar eficazmente los recursos. Nuestro planeta es el hogar que compartimos, el cual nos provee de los recursos que necesitamos. ¿Qué nos puede interesar más que el definir una buena estrategia para mantener el equilibrio en nuestro planeta? Está claro que si hace falta cambiar radicalmente de rumbo es mejor que sepamos cuanto antes «cómo».
1 Programa BOCYL nº 135, de 14 de jullio de 2016
2 Horizon 2020. Grant agreement ID:821105